DE1786591C3 - Abfüllvorrichtung zum Füllen von oben offenen Behältern mit runder Seitenwand - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Abfüllvorrichtung zum Füllen von oben offenen Behältern mit runder Seitenwand unter Erzeugung eines schraubenförmigen Musters aus mindestens zwei unter Druck strömungsfähigen Nahrungsmittelerzeugnissen verschiedener Farbe, mit getrennten Zuleitungen für jedes der gefärbten Nahrungsmittelerzeugnisse, die in eine gemeinsame Düse mit einer Austrittsöffnung für die gemeinsame Abgabe eines unvermischten Stromes der Nahrungsmittelerzeugnisse münden, mit einer Vorrichtung zum schrittweisen Fördern der Behälter vorbei an einer Abfüllstation unterhalb der Austrittsöffnung der Düse, mit einer in der Düse relativ dazu axial bewegbaren Stange, die einen Ventilkörper an ihrem unteren Ende zum Abschließen der Austrittsöffnung der Düse trägt

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 32 20445 bekannt Dort werden die beiden Nahrungsmittelerzeugnisse in einer von der Mündung der Düse relativ weit entfernten Stelle in einen gemeinsamen Ringkanal eingespeist welcher die Stange auf ihrer ganzen Länge bis zur Austrittsöffnung der Düse umgibt die den Ausfluß aus dem Kanal steuert Bei der bekannten Vorrichtung können sich die beiden Nahrungsmittelströme ohne Beeinflussungsmöglichkeit von außen im Ringkanal vor dem Austritt aus der Düse miteinander vermischen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß einer der beiden Nahrungsmittelströme geregelt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die den Ventilkörper tragende Stange Aussparungen aufweist die Teile einer Zuleitung für eines der Nahrungsmittelerzeugnisse bilden und die durch Verschieben der Stange gegenüber der Düse in oder außer Verbindung mit einem in Strömungsrichtung davor gelegenen Teil der einen Zuleitung bringbar

Dabei mündet zweckmäßig die Zuleitung in der Nähe der Austrittsöffnung der Düse in den Düsenhohlraum, der Teil der Zuleitung für das andere Nahrungsmittelerzeugnis bildet Mit der Einrichtung nach der Erfindung läßt sich der Strom des einen Nahrungsmittelerzeugnisses während des Ausströmvorganges dosieren. Hierdurch ist es möglich, in Abhängigkeit vom Hub des Ventilkörpers unterschiedliche Mengen des einen Nahrungsmittelerzeugnisses dem anderen Nahrungsmittelerzeugnis beizumischen. Hierdurch läßt sich die Konsistenz des Endproduktes in gewünschter Weise beeinflussen, sei es geschmacklich oder im Hinblick auf ein gewünschtes Erscheinungsbild des abgefüllten Endproduktes. Die Anordnung der Austrittsöffnung der Zuleitung in der Nähe der Austrittsöffnung der Düse schafft dabei eine klare Abgrenzung zwischen den beiden Nahrungsmittelerzeugnissen im abgefüllten Zustand, so daß das schraubenförmige Muster stärker hervortritt

Die Erfindung ist im folgenden &n Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in einem senkrechten Schnitt eine Ausbildungsform einer Abfüllvorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch eine bevorzugte Abfüllvorrichtung;

F i g. 3 zeigt in einem senkrechten Schnitt eine weitere Abfüllvorrichtung nach der Erfindung;

F i g. 4 ist ein Teilschnitt durch eine Abwandlung der Abfüllvorrichtung nach F i g. 3.

Die gezeigte Abfüllvorrichtung weist gemäß F i g. 1 eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 33 versehene Abgabedüse mit einem Gehäuse 72 auf, das mittels einer Halterung 73 mit einer nicht gezeigten, vertikal auf einer Führungsstange verschiebbaren Buchse verbunden ist. Die ebenfalls nicht gezeigte und unabhängig von der Buchse vertikal verschiebbare Führungsstange trägt am oberen Ende eine Querstange 78. Das andere Ende dieser Querstange 78 ist über eine Stange 94 mit einem Ventilkörper 93 verbunden, mittels dem die Düse 33 gesteuert wird.

Das Gehäuse 72 ist über die Buchse mittels einer

nicht gezeigten Nockenvorrichtung m vertikaler Richtung antreibbar, welche auch die Führungsstange und damit die Querstange 78 antreibt

Die Anordnung ist so getroffen, daß ein plötzliches Aufwärtsbewegen des Gehäuses 72 im wesentlichen gleichzeitig mit dem Beendigen der Aowärtsbewegung der Querstange 78 stattfindet Die Bedeutung dieser zeitlichen Beziehung zwischen der Gehäuse- und Qnerstangenbewegung wird weiter unten in Verbindung mit der Beschreibung der Wirkungsweise der Abgabedüse 33 erläutert

Das Gehäuse 72 hat einen oberen Abschnitt 84 und einen unteren Abschnitt 85, die gleichachsig angeordnet und durch einen Gewindering 86 zusammengehalten sind. Ein von dem oberen Gehäuseabschnitt 84 aus nach unten ragendes zylindrisches Rohr 87 trägt einen ringförmigen Flansch 88, der an der inneren Wandfläche des Gehäuses angreift, um den Ringraum zwischen dem Rohr 87 und der Innenwand des Gehäuses in eine obere Kammer 89 und eine untere Kammer 90, dem Düsenhohlraum, zu unterteilen. Diesen Flansch 88 durchsetzen mehrere Zuleitungen 91, z. B. drei Zuleitungen, damit ein Nahnmgsmittelerzeugnis. z. B. ein Sirup, aus der oberen Kammer 89 zu der unteren Kammer 90 gelangen kann, um über die Austrittsöffnung 71 abgegeben zu werden, während gleichzeitig ein anderes Nahrungsmittelerzeugnis, z. B. Eiskrem, über die untere Kammer in einen Behälter 32 abgegeben wird. Beim Ausströmen des Eiskrems und des Sirups in Form eines unvermischten Stroms läßt man den Behälter rotieren, so daß der Sirup ein spiralförmiges Muster nahe der Seitenwand des Behälters bildet Bevorzugt sind die Zuleitungen 91 in gleichmäßigen radialen Abständen von der Mittelachse der Abgabevorrichtung angeordnet so daß die fertige Packung mit einem gleichmäßigen spiralförmigen Muster versehen wird; jedoch ist es auch möglich, diese Leitungen in verschiedenen Abständen von der Mittelachse anzuordnen, wenn spiralförmige Muster von anderer Art erzeugt werden sollen.

Die untere Kammer 90 ist auf ihrer Innenseite mit einer nach innen ragenden Ringschulter versehen, die einen Sitz 92 kurz oberhalb der Austrittsöffnung bildet. Der von der Stange 94 getragene Ventiikörper 93 kann die Abgabeöffnung 71 der Düse 33 verschließen, wenn diese zur Anlage an dem Ventilsitz 92 gebracht wird. Eine zu der unteren Kammer 90 führende Leitung 95 ist an eine Quelle zum Zuführen des den Hauptbestandteil bildenden Nahrungsmittels, z. B. von Eiskrem, angeschlossen. Ferner sind Mittel vorgesehen, um den Eiskrem oder ein anderes Nahnmgsmittelerzeugnis unter Druck über die Leitung 95 zuzuführen. Die Leitung 95 ist flexibel oder mit einer flexiblen Verbindung versehen, damit die Abfüllvorrichtung senkrecht bewegt werden kann. Eine weitere Leitung % ist an die obere Kammer 89 angeschlossen. Durch dies·. Leitung % wird das zweite Nahrungsmittelerzeugnis, z. B. der Sirup, von einer Quelle der oberen Kammer 89 unter Druck zugeführt. Die Leitung % ähnelt der Leitung 95, hat jedoch vorzugsweise einen kleineren Durchmesser.

Wird der Behälter 32 nach oben bewegt und in die Füllstellung gebracht, wird auch der Ventilkörper 93 nach oben bewegt, und der Eiskrem aus der unteren Kammer und der Sirup aus der oberen Kammer werden in Form von vier nicht miteinander gemischten Strömen unter Druck dem sich schnelldrehenden Behälter zugeführt. Der Strom des Eiskrems ist verhältnismäßig dick, während die Sirupströme dünn sind. Der Rehälter wird während des Füllens ständig gedreht und gleichzeitig allmählich nach unten bewegt Die ständige Drehung und die Abwärtsbewegung des Behälters beim Füllen bewirken, daß der Sirup in dem Eiskrem nahe der Seitenwand des Behälters ein spiralförmiges Muster bildet das von außen sichtbar ist, da der Behälter aus einem durchs^ntigen Kunststoff besteht Wenn die drei Sirupströme in gleichmäßigen radialen Abständen von der Achse der Stange 94 angeordnet sind, ergeben sich in dem Behälter auch gleichmäßige senkrechte Abstände zwischen den spiralförmig angeordneten Sirupströmen.

Im wesentlichen im gleichen Zeitpunkt in dem der Behälter 32 vollständig gefüllt worden ist wird das Gehäuse 72 plötzlich nach oben bewegt um den Strom von Eiskrem und Sirup augenblicklich zu unterbrechen, und um so zu verhindern, daß der Inhalt des sich nach unten bewegenden Behälters 32 den Eiskrem und den Sirup unterhalb des Ventils der Abgabedüse 33 in den Behälter hineinzieht Durch dieses plötzliche Unterbrechen der Ströme wird vermieden, daß sich an der Oberseite des Eiskrems in dem Behälter eine Erhöhung bildet Die Aufwärtsbewegung des Gehäuses 72 wird durch einen Bund 97 begrenzt der an der Stange 94 befestigt ist Gleichzeitig mit der Aufwärtsbewegung des Gehäuses 72 legt sich der Ventilkörper 93 an den Sitz 92 an, um die Auslaßöffnung 71 der Düse 33 zu verschließen.

Die in F i g. 2 und 3 gezeigten Abfüllvorrichtungen mit Abgabedüsen 33' und 33" unterscheiden sich von der Abfüllvorrichtung nach F i g. 1 hauptsächlich dadurch, daß gesonderte Mittel zum Unterbrechen der Zufuhr des Sirups vorgesehen sind. Im folgenden wird auf die Unterschiede bezüglich der Ventilkonstruktion eingegangen, jedoch dürfte es sich erübrigen, die bereits beschriebenen und daher mit den gleichen Bezugszahlen bezeichneten Teile erneut zu beschreiben.

Gemäß F i g. 2 ist der obere Teil 98 des Gehäuses 72 in zwei durch einen senkrechten Abstand getrennte ringförmige Kammern unterteilt und zwar eine obere Kammer 99 und eine mittlere Kammer 100; zu diesem Zweck ist ein Einsatzstück 101 mit einer senkrechten Bohrung 102 vorgesehen; in dieser Bohrung ist die Stange 94' verschiebbar. Das obere Ende des Gehäuseoberteils 98 trägt einen Düseneinsatz 103, der nach innen ragt und fest an der Außenfläche des Einsatzstücks 101 angreift um so das obere Ende der oberen ringförmigen Kammer 99 abzuschließen. Ein ringförmiger Flansch 104 springt gegenüber dem Einsatzstück 101 bis zur Innenwand des Gehäuses 72' vor und ist zwischen den Enden des Einsatzstückc so angeordnet, daß er den Boden der oberen ringförmigen Kammer 99 und die Decke der mittleren Kammer 100 bildet. Ferner trägt das Einsatzstück 101 einen Flansch 105, der den Boden der mittleren ringförmigen Kammer und die Decke einer unteren Kammer 90 bildet. Mehrere Zuleitungen 91, vorzugsweise drei Leitungen, erstrecken sich durch den Flansch 105, damit der Sirup aus der mittleren Kammer 100 zum unteren Teil des Düsenhohlraums 90 und von dort aus zur Auslaßöffnung 71 der Düse strömen kann.

Der senkrecht verlaufende Wandabschnitt des Einsatzstücks 101 weist mehrere öffnungen 106 auf, die die obere ringförmige Kammer 99 mit der vertikalen Bohrung 102 verbunden; ferner sind mehrere öffnungen 107 vorgesehen, welche die mittlere ringförmige Kammer 100 mit der Bohrung 102 verbinden. Der unter dem Bund 97 liegende Teil der Stange 94' ist als Schieberventil ausgebildet, das mit dem Einsatzstück 101 zu-

sammenarbeitet, um den Strom eines der Nahrungsmittelerzeugnisse, z. B. des Sirups, zu regeln. Die Stange 94' weist eine Ringnut 108 auf, die zwischen einem oberen Dichtungsring 109 und einem unteren Dichtungsring 110 liegt, wobei diese Dichtungsringe die Stange 94' gegenüber der Bohrung 102 des Einsatzstücks 101 abdichten. Die senkrechte Bewegung der Stange in dem Gehäuse 72' wird so begrenzt, daß beide Dichtungsringe bei jeder Stellung der Stange mit der Innenwand des Einsatzstücks 101 zusammenarbeiten.

Die obere ringförmige Kammer 99, die öffnungen 106, die ringförmige Aussparung 108, die Öffnungen 107 und die ringförmige Kammer 100 bilden sämtlich Teile der Zuleitung, mittels deren der Sirup dem Ende des Düsenhohlraums 90 zugeführt werden kann. Die Ringnut 108 hat eine solche Länge in senkrechter Richtung, daß sie in Deckung mit den öffnungen 106 und 107 gebracht werden kann, um eine Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung 96 und der Abgabeleitung 91 herzustellen. Befindet sich die Stange 94' in ihrer untersten Stellung, bei welcher der Ventilkörper 93' an seinem Sitz 92' anliegt steht der massive Teil der Stange oberhalb der Ringnut 108 in Deckung mit den öffnungen 106, so daß die Leitung zum Zuführen des Sirups geschlossen ist

Befindet sich der Behälter in der Füllstellung, so wird die Stange 94' gehoben, um den Ventilkörper 93' von dem Sitz 92' abzuheben und die Ringnut 108 in Dekkung mit beiden öffnungen 106 und 107 zu bringen. Der Ventilkörper 93' und der Sitz 92' können ebenso ausgebildet sein wie der Ventilkörper 93 und der Sitz 92 nach F i g. 1. Gemäß F i g. 2 und 3 ist der Ventilkörper mit einem elastischen Einsatzring 111 aus Gummi oder einem geeigneten Kunststoff versehen, der mit einer scharfen Ringkante 92' zusammenarbeitet die den Ventilsitz bildet Befindet sich die Stange 94' in ihrer obersten Stellung, strömt der Sirup oder ein anderes unter Druck stehendes Nahrungsmittelerzeugnis aus der Leitung 96 zu der oberen Ringkammer 99 über die öffnungen 106, die Ringnut 108 und die Öffnungen 107 zu der mittleren Ringkammer 100. Von der Kammer 100 aus strömt der Sirup durch die Leitungen 91 zu dem Düsenhohlraum 90 und der Düse 71, und zwar zusammen mit dem Eiskrem oder anderen Nahrungsmittelerzeugnissen, wie es an Hand von F i g. 1 beschrieben wurde.

Wenn der Behälter gefüllt ist und das Gehäuse 72' entsprechend der an Hand von F i g. 1 gegebenen Beschreibung nach oben bewegt wird, befindet sich die Stange 94' in der in F i g. 3 gezeigten Stellung. Bei dieser Stellung liegt das obere Ende der Ringnut 108 tiefer als die Ebene, in der sich die Öffnungen 106 befinden. Der massive Teil der Stange 94' unterbricht die Zufuhr des Sirups über die Leitung 96, denn der Sirup kann jetzt nicht über die öffnungen 106 zu der Ringnut 108 gelangen.

Die in F i g. 3 dargestellte Abfüllvorrichtung ähnelt derjenigen nach F i g. 2, abgesehen davon, daß die Stange 94" mit einer Längsbohrung 113 versehen ist, die sich durch den Ventilkörper 93" nach oben erstreckt. Mehrere die Längsbohrung 113 anschneidende Querbohrungen 114, die in der Wand der hohlen Stange ausgebildet sind, liegen tiefer als die Querbohrungen 106, wenn die Stange 94" ihre tiefste Stellung einnimmt. Wird die Stange in der an Hand von F i g. 2 beschriebenen Weise nach oben bewegt kommen die Querbohrungen 114 in axiale Deckung mit den Querbohrungen 106, so daß alle Teile der Zuleitung in Strömungsverbindung stehen und der Sirup von der Leitung 96 aus über die Querbohrungen 106 und 114 zu der Längsbohrung 113 strömen kann. Der auf den Sirup in der Leitung % ausgeübte Druck bewirkt, daß der Sirup durch die Düse 33" strömt solange die Querbohrungen 106 und 114 miteinander fluchten. Liegt jedoch der Ventilkörper 93" an seinem Sitz 92' an, stehen die Teile der Zuleitung nicht in Strömungsverbindung, da sich die Querbohrungen 114 nicht mit den Querbohrungen 106 decken, so daß die Zufuhr von Sirup unterbrochen wird. F i g. 4 zeigt eine Ausbildungsform ähnlich derjenigen nach F i g. 3, abgesehen davon, daß die Längsbohrung 113 durch eine Längsbohrung 115 größeren Durchmessers ersetzt ist In das erweiterte untere Ende dieser Längsbohrung 115 ist ein Stopfen 116 eingebaut. der drei durchgehende Leitungen 117 aufweist, um den über den Kanal 115 zugeführten Sirupstrom zu unterteilen. Die unteren Enden der Leitungen 117 sind in der bei 118 angedeuteten Weise nach außen gebogen, um die Sirupströme zur Seitenwand des zu füllenden Behälters zu leiten.

Im übrigen funktionieren die Abfüllvorrichtungen nach den F i g. 3 und 4 wie diejenigen nach den F i g. 1 und 2.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Abfüllvorrichtung zum Füllen von oben offenen Behältern mit runder Seitenwand unter Erzeugung eines schraubenförmigen Musters aus mindestens zwei unter Druck strömungsfähigen Nahrungsmittelerzeugnissen verschiedener Farbe, mit getrennten Zuleitungen für jedes der gefärbten Nahrungsmittelerzeugnisse, die in eine gemeinsame Düse mit einer Austrittsöffnung für die gemeinsame. Abgabe eines unveimischten Stroms der Nahrungsmittelerzeugnis.se münden, mit einer Vorrichtung zum . schrittweisen Fördern der Behälter vorbei an einer Abfüilstation unterhalb der Austrittsöffnung der Düse, mit einer in der Düse relativ dazu axial bewegbaren Stange, die einen Ventilkörper an ihrem unteren Ende zum Abschließen der Austrittsöffnung der Düse trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ventilkörper (93) tragende Stange (94', 94") Aussparungen (108; 113,114) aufweist, die Teile einer Zuleitung für eines der Nahrungsmitteierzeugnisse bilden und die durch Verschieben der Stange gegenüber der Düse (33; 33") in cder außer Verbindung mit einem in Strömungsrichtung davor gelegenen Teil (96, 106) der einen Zuleitung bringbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (91) in der Nähe der Austrittsöffnung (71) der Düse (33') in den Düsenhohlraum (90) mündet, der Teil der Zuleitung für das andere Nahrungsmittelerzeugnis bildet

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung der Stange (94') von einem über einen Teil der Länge der Stange sich erstreckenden Bereich (108) mit geringerem Durchmesser gebildet ist, der über eme öffnung (106) in einem Düseneinsatz (103) in oder außer Verbindung mit dem davor gelegenen Teil (96) der einen Zuleitung bringbar ist und über eine zweite öffnung (107) ständig in Verbindung mit einem oder mehreren außerhalb der Stange (94') angeordneten Mündungsteilen (91) der einen Zuleitung steht

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Aussparung der Stange (94") eine darin angeordnete, am Ventilkörper (93") mündende Längsbohrung (113) und eine diese anschneidende Querbohrung (114) umfaßt die über eine öffnung (106) in oder außer Verbindung mit dem davor gelegenen Teil (96) der einen Zuleitung bringbar ist.